Kwark: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
ilustracje do prawej |
m drobne redakcyjne, WP:SK |
||
Linia 12:
Szansa na potwierdzenie istnienia kwarków pojawiła się w 1968 podczas eksperymentów z głęboko nieelastycznym rozpraszaniem elektronów<ref>[http://www.physics.ox.ac.uk/documents/PUS/dis/SLAC.htm Stanford Linear Accelerator Center]</ref> w [[Stanford Linear Accelerator Center|SLAC]]. Przy mniejszych energiach elektrony odbijały się od protonu tak, jakby był on jednorodną elastyczną kulką. Przy wzroście energii zderzeń, gdy pęd elektronów zwiększano na tyle, że długość [[Fale materii|fali materii]] tych elektronów stała się mniejsza od rozmiarów protonu, elektrony zaczęły rozpraszać się w taki sposób, jakby zderzały się z punktowymi obiektami wewnątrz protonu<ref>tzn. miały określoną energię i poruszały się pod określonymi kątami do pierwotnego kierunku</ref>. Gdyby ładunek wewnątrz protonu był rozłożony równomiernie, elektrony powinny rozpraszać się pod niewielkimi kątami. Eksperyment natomiast ujawnił nadspodziewanie dużo rozproszeń pod dużymi kątami<ref>Zagadnienie niesprężystości tych zderzeń dla omawianego zjawiska jest problemem wtórnym i nieistotnym. Doświadczenie nazwano głęboko nieelastycznym oddziaływaniem elektron-proton z tego powodu, że przy tak dużych energiach zderzenia, część energii kinetycznej jest zużywana na kreację nowych cząstek</ref><ref>[http://www.physics.ox.ac.uk/documents/PUS/dis/DIS.htm Rozpraszanie głęboko niesprężyste, Stanford Linear Accelerator Center]</ref>. Jest to efekt [[analogia|analogiczny]], (niezgodność kąta rozpraszania z oczekiwaniami) jak obserwowany 50 lat wcześniej w [[Eksperyment Rutherforda|doświadczeniu Rutherforda]].
Siła oddziaływania między kwarkami dąży do nieskończoności dla odległości rzędu 1 [[Femtometr|fm]], czyli rozmiaru protonu, dlatego [[
Doświadczenia te wykazały, że [[proton]]y (podobnie jak [[neutron]]y, o czym przekonano się później) mają wewnętrzną strukturę. Dla opisania zderzeń [[Hadrony|hadronów]] [[Richard Feynman]] wprowadził w roku [[1969]] model, w którym hadrony składały się z innych cząstek, nazwanych przez niego [[Parton (fizyka)|partonami]]. Partony Feynmana zostały szybko zidentyfikowane z kwarkami Gell-Manna oraz z [[gluon]]ami, czyli cząstkami, za pośrednictwem których kwarki oddziałują ze sobą.
Linia 28:
! Symbol
! Generacja
! Izospin<br />I
! Zapach
! Ładunek<br />[[Ładunek elektryczny elementarny|e]]
! Masa prądowa<br />m ([[Elektronowolt|MeV]]/[[prędkość światła|c²]])
! Masa<br />konstytuentna<br />M ([[Elektronowolt|GeV]]/[[prędkość światła|c²]])
!
! Antycząstka
! Symbol
|-
| [[Kwark górny|
| u
| 1
| +½
| U = +1
| +⅔
| 1,5–4,0<ref name="masy">{{Cytuj pismo |autor= Eidelman, S. ''et al.''|tytuł=Review of Particle Physics|czasopismo=Physics Letters B|data=July 15, 2004|wydanie=1-4 |wolumin=592|strony=1-5|doi=10.1016/j.physletb.2004.06.001}}</ref>
|<math>\simeq</math> 0,31
|
| antygórny
| <math>\overline{u}</math>
|-
| [[Kwark dolny|
| d
| 1
| −½
| D = −1
| −⅓
| 4–8<ref name="masy" />
Linia 61:
| <math>\overline{d}</math>
|-
| [[Kwark dziwny|
| s
| 2
| 0
| S = −1
| −⅓
| 80–130<ref name="masy" />
|<math>\simeq</math> 0,50
|
| antydziwny
| <math>\overline{s}</math>
|-
| [[Kwark powabny|
| c
| 2
| 0
| C = +1
| +⅔
| 1150–1350<ref name="masy" />
|<math>\simeq</math> 1,60
|
| antypowabny
| <math>\overline{c}</math>
|-
| [[Kwark b|
| b
| 3
| 0
| B* = −1
| −⅓
| 4100–4400<ref name="masy" />
|<math>\simeq</math> 4,60
|
| antyspodni
| <math>\overline{b}</math>
|-
| [[Kwark t|
| t
| 3
| 0
| T = +1
| +⅔
| 170900
|<math>\simeq</math> 180
|
| antyszczytowy
| <math>\overline{t}</math>
|}
<small>Zapachu B kwarka spodniego ''b'' (aby uniknąć kolizji oznaczeń, w tabeli oznaczono B*) nie należy utożsamiać z [[liczba barionowa|liczbą barionową]] B.</small>
[[Plik:Quark structure proton.svg|thumb|Struktura protonu
=== Spin ===
Wszystkie kwarki są [[fermion]]ami, co oznacza, że podlegają [[Statystyka Fermiego-Diraca|statystyce Fermiego-Diraca]] i mają [[spin (fizyka)|spin]] połówkowy <math>\left( {1 \over 2} \hbar, {3 \over 2} \hbar, {5 \over 2} \hbar, ... \right)</math>, gdzie <math>\hbar=\frac{h}{2\pi}</math> a ''h'' jest [[Stała Plancka|stałą Plancka]].
=== Zapach ===
Wszystkie kwarki opisywane są przez zestaw charakterystycznych wielkości
=== Masa ===
W związku z faktem uwięzienia kwarków, definicja ich [[masa (fizyka)|masy]] jest obarczona pewną dowolnością. Dla kwarków definiuje się więc dwa rodzaje [[masa (fizyka)|masy]]. Pierwsza z nich to tzw. [[masa konstytuentna]]
=== Izospin ===
Inną wielkością charakterystyczną dla kwarków jest [[izospin]] ([[izospin|spin izotopowy]])
=== Ładunek kolorowy ===
[[Plik:Quark structure omega.svg|thumb|Struktura [[Omega (cząstka)|cząstki omega]] składająca się z trzech kwarków dziwnych]]
=== Pozostałe właściwości ===
Ładunki elektryczne kwarków są ułamkowe i wynoszą <math>e={2 \over 3}</math> lub <math>e=-{1 \over 3}</math>. [[Liczba barionowa]] każdego kwarka
== Antykwarki ==
Ładunki elektryczne [[ładunek elektryczny|e]] oraz [[liczby kwantowe]] ''S, C, B'' i ''T''
:{| class="wikitable"
Linia 138 ⟶ 137:
! Symbol
! Generacja
! Izospin <br /> I
! Zapach
! Ładunek <br /> [[Ładunek elektryczny elementarny|e]]
! Masa prądowa<br />m ([[Elektronowolt|MeV]]/[[prędkość światła|c²]])
! Masa <br /> konstytuentna<br />M ([[Elektronowolt|GeV]]/[[prędkość światła|c²]])
!
! Antycząstka
! Symbol
|-
| antygórny
| <math>\overline{u}</math>
| 1
|
| U =
| -⅔
| 1
|<math>\simeq</math> 0
|
|
| u
|-
| antydolny
| <math>\overline{d}</math>
| 1
| +½
| D = +1
| +⅓
| 4 – 8<ref name="masy" />
|<math>\simeq</math> 0
|
|
| d
|-
| antydziwny
| <math>\overline{s}</math>
| 2
| 0
| S = +1
| +⅓
|
|<math>\simeq</math> 0
|
|
| s
|-
| antypowabny
| <math>\overline{c}</math>
| 2
| 0
| C =
|
|
|<math>\simeq</math> 1
|
|
| c
|-
| antyspodni
| <math>\overline{b}</math>
| 3
| 0
| B* = +1
| +⅓
| 4100 – 4400<ref name="masy" />
|<math>\simeq</math> 4
|
|
| b
|-
| antyszczytowy
| <math>\overline{t}</math>
| 3
| 0
| T =
|
| 170900
|<math>\simeq</math> 180
|
| szczytowy
| t
|}
| |||